ES2643906T3

ES2643906T3 - Plataforma de alta mar estabilizada por columnas con planchas de atrapamiento de agua y sistema de amarre asimétrico para soporte de turbinas eólicas de alta mar

Info

Publication number: ES2643906T3
Application number: ES14152768.9T
Authority: ES
Inventors: Dominique Roddier; Christian Cermelli
Original assignee: Principle Power Inc
Current assignee: Principle Power Inc
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2017-11-27
Anticipated expiration: 2029-04-06
Also published as: BRPI0911567A8; AU2009238456A1; JP2015037935A; EP2271547A4; US20140196654A1; EP2727813B1; AU2009238456B2; KR101726988B1; JP2011521820A; US8471396B2; KR101933168B1; EP2727813A1; DK2727813T3; US20150367918A1; BRPI0911567B1; CA2719694A1; JP2015016860A; KR20170042815A; EP2271547B1; CA2719694C

Description

DESCRIPCION

Plataforma de alta mar estabilizada por columnas con planchas de atrapamiento de agua y sistema de amarre asimetrico para soporte de turbinas eolicas de alta mar 5

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud de patente reivindica la prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de Estados Unidos N.° 61/125.241, titulada "Column-Stabilized Offshore Platfonn With Water-Entrapment Plates And Asymmetric Mooring 10 System For Support Of Offshore Wind Turbines" presentada el 23 de abril de 2008.

ANTECEDENTES

Una turbina eolica es una maquina rotativa que convierte la energfa cinetica del viento en energfa mecanica que 15 luego es convertida a electricidad. Se ha desarrollado turbinas eolicas para instalaciones basadas en tierra, asf como instalaciones en alta mar. Las turbinas eolicas basadas en tierra estan fijadas al suelo y situadas en zonas ventosas. Hay turbinas eolicas de eje vertical que tienen el eje de rotor principal dispuesto verticalmente y turbinas eolicas de eje horizontal que tienen un eje de rotor horizontal que apunta al viento. Las turbinas eolicas de eje horizontal tienen por lo general una torre y un generador electrico acoplado a la parte superior de la torre. El generador puede estar 20 acoplado directamente o mediante una caja de engranajes al conjunto de cubo y palas de turbina.

Las turbinas eolicas tambien se han usado para aplicaciones en alta mar. Los sistemas de alta mar de torre unica se montan en el fondo del mar y estan limitados a aguas poco profundas de hasta 30 metros. Si la torre de turbina se monta en una base mas ancha, tal como una estructura reticular, este requisito de poca profundidad se puede 25 ampliar a 50 m. En aguas mas profundas, cabe esperar que solamente los sistemas flotantes sean economicamente viables. El inconveniente de los sistemas de aguas poco profundas es que el agua solamente suele ser poco profunda cerca de la costa. Por lo tanto, las turbinas eolicas situadas cerca de la costa pueden bloquear la vista de la costa y crear obstrucciones a la navegacion y peligros potenciales para barcos y aviones.

30 Se estan desarrollando actualmente varios conceptos para plataformas de turbina eolica flotantes de alta mar. Por lo general, se dividen en tres categorfas principales: Spars; plataformas de patas de tension (TLP); y sistemas semisumergibles/hfbridos. Los ejemplos de plataformas de turbina eolica flotantes incluyen la Statoil Norsk-Hydro Hywind spar, (Fig. 1), el prototipo reciente Blue H TLP (Fig. 2), la hfbrida SWAY spar/TLP (Fig. 3), la semisumergible Force Technology WindSea (Fig. 4) y la semisumergible Trifloater (Fig. 5). Con referencia a la Fig. 1, las Spars son 35 estructuras alargadas lastradas con un lastre significativo en la parte inferior de la estructura y depositos flotantes cerca de la lfnea de flotacion. A efectos de estabilidad, el centro de gravedad debe estar mas bajo que el centro de flotabilidad. Esto asegurara que la Spar flote vertical. La Spar esta amarrada al fondo del mar con varias lfneas que mantienen la Spar en posicion. En terminos generales, las estructuras tipo Spar tienen mejores rendimientos de arfada que las semisumergibles debido al calado profundo y la reducida respuesta a fuerzas de excitacion de olas 40 verticales de la Spar. Sin embargo, tambien tienen mas movimientos de cabeceo y balanceo que los otros sistemas, dado que la zona plana de agua que contribuye a la estabilidad es reducida en este diseno.

Con referencia a la figura 2, las TLP tienen cables tensados verticalmente o tubos de acero que conectan el flotador directamente al fondo del mar. No se precisa un centro de gravedad bajo para estabilidad, excepto durante la fase 45 de instalacion, cuando se puede anadir temporalmente modulos de flotabilidad para proporcionar suficiente estabilidad. Las TLP tienen muy buenos movimientos de arfada y angulares, pero la complejidad y el coste de la instalacion de amarre, el cambio de tension de los cables debido a las variaciones de las mareas, y el acoplamiento de frecuencia estructural entre la torre y el sistema de amarre, son tres inconvenientes principales de los sistemas TLP.

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El documento US2008/0014025 describe un sistema de montaje para montar estructuras y equipos, tales como aerogeneradores en el agua. La estructura esta unida a un soporte, que esta unido a una cimentacion a traves de elementos de conexion. Los tanques de flotabilidad o la flotabilidad inherente del soporte o de los elementos de conexion se usan para mantener una posicion estable del soporte en el agua. Utilizando elementos de conexion que 55 transmiten fuerza de empuje y de traccion, se suprimen movimientos no deseados del soporte, mientras que solo se requieren fuerzas moderadas sobre la cimentacion.

Al comparar diferentes tipos de estructuras de turbinas eolicas de alta mar, los movimientos inducidos por las olas y el viento no son los unicos elementos de rendimiento a considerar. La economfa desempena un papel significativo. 60 Por lo tanto, es importante estudiar con esmero los costes de fabricacion, instalacion, puesta en servicio/cierre y la

facilidad de acceso para las metodologfas de mantenimiento. Los conceptos semisumergibles con un calado poco profundo y una buena estabilidad en condiciones operativas y de transito son significativamente mas baratos de remolcar, instalar y poner en servicio/cerrar que las Spars, debido a su calado, y las TLP, debido a su baja estabilidad antes de la conexion de los cables.

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RESUMEN DE LA INVENCION

La invencion se define por la materia objeto de las reivindicaciones independientes 1 y 7, y por las reivindicaciones dependientes 2 a 6, 8 y 9. En el presente documento se describen plataformas de turbina eolica flotantes de alta mar 10 semisumergibles que incluyen al menos tres columnas. Ademas de al menos tres columnas, las plataformas de turbina eolica descritas en el presente documento incluyen caracterfsticas adicionales que mejoran el rendimiento de la plataforma de turbina eolica. En una realizacion representada en la Fig. 6, la plataforma de turbina eolica flotante incluye un sistema de lastre activo que mueve el lastre de agua entre las columnas para mantener la torre verticalmente alineada. Ademas, un sensor de alineacion puede estar acoplado a la plataforma para determinar la 15 carga del viento. Ademas, la plataforma de turbina eolica segun la presente descripcion puede incluir una o mas caracterfsticas adicionales, tal como un sistema de amarre asimetrico y un sistema de lastre activo que facilitan la produccion de una estructura que no solamente puede resistir las cargas medioambientales, sino que tambien es de peso relativamente ligero en comparacion con otros disenos de plataformas y que puede dar lugar a una mejor economfa para la produccion de energfa.

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Las columnas incluidas en las plataformas descritas en el presente documento pueden estar acopladas una a otra con un sistema de tirantes tubulares que incluye vigas de arriostrado horizontales y verticales. Una plancha de atrapamiento de agua horizontal esta montada en la porcion inferior de algunas o de todas las columnas. La torre de turbina eolica esta sometida a cargas eolicas considerables muy altas en la estructura, y la separacion entre 25 columnas logra estabilidad. En una realizacion, ilustrada en la Fig. 6, la torre de turbina esta montada encima de una de las columnas, que esta acoplada a las otras columnas por las vigas principales. Esta construccion mejora la eficiencia estructural de la plataforma de turbina eolica flotante y permite que la estructura sea de un peso relativamente ligero.

30 En otra realizacion, ilustrada en la Fig. 7, la torre de turbina esta acoplada directamente encima de una columna de flotabilidad que soporta el peso de la torre y los componentes de turbina eolica. En esta realizacion, las otras columnas sirven para estabilizar la plataforma y mantener la torre en una alineacion vertical. Ademas, se puede usar un sistema de flotabilidad activo para mover lastre entre las columnas. En la realizacion representada en la Fig. 7, dado que el peso de la torre no es soportado por la flotabilidad de las columnas exteriores, la plataforma no requiere 35 mucho soporte estructural entre las columnas exteriores y la columna de la torre central. En contraposicion, en algunos disenos anteriores donde la torre se coloca en el centro de la cubierta, la estructura es relativamente pesada y potencialmente menos economicamente factible porque, debido al peso de la torre y la turbina y el momento aerodinamico, la estructura debe soportar grandes cargas en medio de una estructura larga.

40 Una gondola, que puede alojar, por ejemplo, uno o mas de un sistema de control de cabeceo, caja de engranajes, controlador de guinada y generador, puede ir montada encima de la torre y proporciona soporte al cubo y las palas de turbina que se extienden desde el cubo. El cubo puede incluir un mecanismo que permita regular el cabeceo de las palas de turbina de modo que la velocidad rotacional de las palas de turbina sea constante en un rango normal de velocidades del viento. La gondola puede estar acoplada a un sistema de control de guinada, que apunte las 45 palas de turbina directamente al viento para eficiencia optima. El equipo de turbina eolica, tal como la caja de engranajes y el generador electrico, que se colocan tfpicamente dentro de la gondola, puede estar allf o se puede colocar mas abajo en la torre o encima de la columna. Tambien se pueden usar turbinas de accionamiento directo, que no tienen caja de engranajes, con las plataformas descritas en el presente documento. La potencia electrica producida por el generador puede estar a una frecuencia y amplitud aleatorias debido a la velocidad variable del 50 viento. La potencia electrica puede ser alterada con un transformador, inversor y un rectificador para producir un voltaje y corriente de salida uniformes. Estos componentes electricos pueden estar situados en la gondola, en la parte inferior de la torre o en otra columna. La salida electrica de la turbina eolica puede ser transmitida a traves de un cable electrico que se extiende al fondo del mar y una estacion de potencia. En vez de ir directamente al fondo del mar, una porcion del cable puede estar acoplada a mecanismos de flotabilidad que eleven la porcion del cable. El 55 cable puede tener entonces un recorrido curvado, que permita a la plataforma de turbina eolica flotante moverse vertical u horizontalmente con las olas, la corriente y las mareas sin imponer tension adicional significativa al cable.

En una realizacion, la plataforma de turbina eolica flotante tiene una configuracion especial que es una estructura de alta resistencia. Las vigas principales montadas entre las columnas son de igual longitud y forman sustancialmente 60 un triangulo equilatero. Vigas transversales horizontales de arriostrado estan acopladas entre las vigas principales

adyacentes aproximadamente en un tercio de la longitud de las vigas principales. Las vigas transversales horizontales de arriostrado y las vigas principales forman triangulos equilateros adicionales en las tres esquinas del triangulo formado por las vigas principales. Vigas de arriostrado verticales estan acopladas entre las secciones medias de las columnas y un tercio de la longitud de las vigas principales. Los triangulos formados por las vigas de 5 arriostrado verticales, las columnas y las vigas principales son triangulos isosceles sustancialmente rectos. Esta configuracion proporciona una estructura fuerte que puede soportar las fuerzas de carga requeridas minimizando al mismo tiempo la cantidad de material para la formacion de la plataforma de turbina eolica flotante.

En realizaciones especfficas, una plataforma de turbina eolica flotante como se describe en el presente documento 10 puede estar disenada de modo que se fabrique y monte totalmente en un muelle. Por ejemplo, se puede usar una grua para montar componentes de la plataforma de turbina eolica flotante que se pueden construir completamente en el lugar de montaje del muelle. Ademas, cuando se desee, los componentes de turbina eolica se pueden montar e integrar con la plataforma y la subestructura en el muelle. Una vez completamente montado, el lastre se puede quitar completamente de las columnas de la plataforma de turbina eolica flotante de modo que la estructura pueda 15 salir de un canal al lugar de instalacion. Si se precisa flotabilidad adicional para reducir el calado para salir de un canal, se puede montar un modulo de flotabilidad en una o varias columnas para reducir el calado. Una vez que la plataforma ha alcanzado aguas mas profundas, se puede quitar el modulo de flotabilidad y las columnas se pueden llenar parcialmente de lastre de agua para estabilizar la plataforma.

20 Se pueden fijar anclajes marinos al fondo del mar antes de arrastrar la plataforma de turbina eolica flotante al lugar de instalacion. Cuando la plataforma de turbina eolica flotante es movida a posicion, las lfneas de amarre se pueden fijar a las columnas y apretar a una tension predeterminada. En una realizacion, la torre esta montada sobre una de las columnas y las lfneas de amarre estan dispuestas de manera asimetrica, con mas lfneas de amarre acopladas a la columna que soporta la torre de turbina que a las otras columnas. Por ejemplo, si se usan cuatro lfneas de amarre, 25 dos de estas lfneas se conectan a la columna que soporta la torre a un intervalo en angulo de aproximadamente 90 grados y se conecta una lfnea a cada una de las columnas restantes. Como otro ejemplo, si se usan seis lfneas de amarre, se pueden conectar cuatro lfneas de amarre a la columna de soporte de torre a un angulo de aproximadamente 60 grados en un rango de aproximadamente 180 grados y cada una de las otras columnas se acopla a una sola lfnea de amarre. Los angulos de las lfneas de amarre pueden estar configurados de manera que 30 se crucen en la columna de torre. Si se usa una plataforma de turbina eolica flotante simetrica, las lfneas de amarre se pueden acoplar a la plataforma de manera simetrica. Por ejemplo, se pueden usar un total de seis lfneas de amarre con dos lfneas de amarre acopladas a cada una de las columnas.

Las lfneas de amarre pueden ser lfneas en forma de catenaria convencionales compuestas de una combinacion de 35 cadena, cables y anclajes de arrastre-embebidos. Como alternativa, las lfneas de amarre pueden estar compuestas de secciones de poliester tensas, y tambien incluyen lastres de aglomerado, que son masas pesadas suspendidas a secciones del sistema de amarre. En una realizacion, los anclajes estan incrustados en el fondo del mar y una seccion de cadena esta acoplada a los anclajes. La lfnea de poliester se puede unir a la cadena para proporcionar cierta elasticidad a la lfnea de amarre. Cuando se use, el extremo opuesto de la lfnea de poliester se puede acoplar 40 a un tramo adicional de cadena que este montado en uno o mas mecanismos tensores en cada una de las columnas. En las cadenas se pueden montar lastres de aglomerado pesados que se conecten a cada una de las columnas para bajar el angulo de las cadenas a las columnas, y las lfneas de amarre se pueden tensar mediante mecanismos acoplados a cada una de las columnas.

45 Si la turbina eolica y la torre estan montadas en una de las tres columnas, una columna soporta mas peso y el casco esta asimetricamente equilibrado cuando no hay viento. Sin embargo, la fuerza del viento contra las palas de turbina y la torre produce un momento contra la torre que normalmente empuja la torre alejandola del centro de la plataforma. Este momento aplica una fuerza hacia abajo en la columna de soporte de torre reduciendo al mismo tiempo la fuerza hacia abajo en las columnas independientes que no soportan la torre.

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Cuando la turbina eolica este instalada, la turbina eolica girara y el generador producira electricidad. Sin embargo, la velocidad y la direccion del viento pueden cambiar frecuentemente. Por lo tanto, en algunas realizaciones, una turbina utilizada en una plataforma segun la presente descripcion puede estar provista de un sistema de direccion del viento incluyendo un sensor de direccion del viento y un sistema de control de guinada. En dicha realizacion, el 55 sensor de direccion del viento detectara los cambios en la direccion del viento y el sistema de control de guinada girara la gondola (guinada) encima de la torre para alinear las palas de turbina con la direccion del viento. Ademas, una turbina utilizada en una plataforma segun la presente descripcion puede estar provista de un sensor de velocidad del viento que detecte cambios en la velocidad del viento y esta acoplado a un sistema de control de cabeceo de turbina que responde a los cambios de la velocidad del viento induciendo un cambio en el paso de las 60 palas de turbina para optimizar la potencia de salida o minimizar las fuerzas de arrastre del viento en las palas de

turbina. Se pueden obtener ejemplos de sensores de direccion y velocidad del viento disponibles en el mercado de Campbell Scientific Ltd., Reino Unido, y NovaLynx Corp., Estados Unidos.

A medida que aumenta la velocidad del viento contra la torre y las palas de turbina, la fuerza del viento puede hacer 5 que toda la plataforma de turbina eolica flotante pierda la alineacion vertical. Con el fin de compensar las fuerzas del viento (empuje), una plataforma de turbina eolica segun la presente descripcion esta provista de un sistema de lastre interno que utiliza bombas de agua para mover el agua entre cada una de las columnas. En una realizacion, el sistema de lastre interno incluye uno o mas sensores de alineacion acoplados a un controlador que controla las bombas de agua del sistema de lastre. Si un sensor de alineacion detecta que la plataforma de turbina eolica flotante 10 se esta inclinando hacia una de las columnas, el sistema de lastre interno puede bombear agua de la columna de flotacion baja y a las otras columnas para aumentar la flotabilidad de la columna baja y reducir la flotabilidad de las otras columnas. Este movimiento del agua elevara la esquina flotante baja de la plataforma de modo que la torre vuelva a una alineacion vertical. Cuando el sensor de alineacion detecta que la alineacion vertical se ha restablecido, las bombas se pueden parar. Dado que solamente hay que compensar el momento de giro excesivo aplicado a la 15 estructura, en una realizacion del sistema de lastre interno, no hay necesidad de bombear agua adicional desde el exterior, y el sistema de lastre interno puede funcionar en bucle cerrado.

Dado que la operacion del sistema de lastre interno requiere el bombeo de una cantidad sustancial de agua, el tiempo de respuesta para lograr un ajuste de lastre deseado puede ser de hasta 15-30 minutos. En una realizacion, 20 el sensor de alineacion pueden ser dos giroscopios que puedan detectar el movimiento rotacional alrededor de los ejes X e Y en el plano horizontal. En perfecta alineacion vertical, los giroscopios de eje X e Y no detectaran ninguna rotacion de la plataforma. Sin embargo, si hay inclinacion de la plataforma de turbina eolica flotante, los giroscopios de eje X y/o Y pueden detectar el movimiento rotacional. Tal sensor de alineacion puede estar acoplado a un controlador que responda a la desalineacion bombeando agua a las columnas cuando sea necesario para corregir el 25 error de alineacion vertical. En una realizacion, el sistema de lastre es un sistema cerrado que afsla completamente el agua de lastre del agua del mar circundante. En tal realizacion, dado que el agua del mar no puede entrar en las columnas, las columnas no se pueden inundar y las plataformas no pueden volcar debido a un mal funcionamiento del sistema de lastre.

30 En una realizacion, el sistema de control de la turbina y el sistema de lastre estan acoplados de modo que la torre puede estar vertical, pero la bomba de lastre todavfa puede tener que funcionar hasta que la turbina este en un modo optimo de produccion de potencia. En este caso el paso de las palas de turbina se modifica para reducir el empuje y mantener vertical el mastil. El paso de las palas se puede girar entonces lentamente de nuevo a su angulo optimo cuando el agua de lastre sea bombeada de una columna a la siguiente.

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Las plataformas de turbina eolica descritas en el presente documento pueden usarse como una plataforma autonoma o, como alternativa, las plataformas aquf descritas se pueden colocar como parte de una pluralidad de plataformas de turbina eolica flotantes dispuestas en un parque eolico. La potencia electrica de cada una de las turbinas eolicas se puede combinar y transmitir a traves de un solo cable hacia una estacion de potencia que puede 40 estar en tierra o en una plataforma flotante separada. En una realizacion, una de las plataformas puede ser usada como lugar de estancia para la tripulacion o para mantenimiento. Esto puede proporcionar una zona protegida segura donde los operarios puedan estar protegidos contras condiciones medioambientales severas.

Si una plataforma de turbina eolica flotante como se describe en el presente documento tiene que ser devuelta a los 45 muelles para servicio o cierre, la plataforma se puede desconectar de las lfneas de amarre y cable de potencia y arrastrar al lugar de montaje del muelle. En canales de aguas poco profundas, el lastre de agua fijo puede ser expulsado de modo que el calado de la plataforma se reduzca a su calado de transito. Si es necesario, se pueden acoplar uno o mas modulos de flotabilidad a las columnas si hay que reducir mas el calado de transito.

50 BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La Fig. 1 ilustra una plataforma de turbina eolica flotante tipo Spar;

La Fig. 2 ilustra una plataforma de turbina eolica flotante de patas de tension;

La Fig. 3 ilustra una plataforma de turbina eolica flotante de patas de tension/spar;

55 La Fig. 4 ilustra una plataforma de turbina eolica flotante semisumergible simetrica;

La Fig. 5 ilustra una vista en perspectiva de una plataforma de turbina eolica flotante semisumergible asimetrica;

La Fig. 6 ilustra una plataforma de turbina eolica flotante semisumergible asimetrica;

La Fig. 7 ilustra una vista en alzado de una plataforma de turbina eolica flotante semisumergible;

La Fig. 8 ilustra una vista superior de una plataforma de turbina eolica flotante semisumergible;

60 La Fig. 9 ilustra una plancha de atrapamiento de agua conectada a la parte inferior de la plataforma de turbina eolica

flotante;

La Fig. 10 ilustra una vista superior de la plataforma de turbina eolica flotante semisumergible asimetrica;

La Fig. 11 ilustra una vista superior de la plataforma de turbina eolica flotante semisumergible asimetrica;

La Fig. 12 ilustra una vista en alzado de la plataforma de turbina eolica flotante semisumergible con un sistema de 5 lfneas de amarre tensas;

La Fig. 13 ilustra una vista en alzado de la plataforma de turbina eolica flotante semisumergible con un sistema de lfneas de amarre de catenaria;

La Fig. 14 ilustra un diagrama del sistema de control de lastre;

Las Figs. 15-17 ilustran una vista en alzado de la plataforma de turbina eolica flotante reaccionando a cambios en la 10 velocidad del viento;

Las Figs. 18-20 ilustran una vista en alzado de la plataforma de turbina eolica flotante reaccionando a cambios en la velocidad del viento;

Las Figs. 21-23 ilustran pasos secuenciales para mover la plataforma de turbina eolica flotante desde el muelle a aguas profundas;

15 La Fig. 24 ilustra una disposicion de un grupo de plataformas de turbina eolica flotantes semisumergibles asimetricas.

DESCRIPCION DETALLADA

20 En el presente documento se describen plataformas de turbina eolica flotantes semisumergibles. Las plataformas descritas en el presente documento pueden usarse, por ejemplo, en instalaciones de turbinas eolicas en alta mar. Con referencia a la Fig. 6, el sistema de turbina eolica segun la presente descripcion puede incluir una plataforma de alta mar 105 que tiene al menos tres columnas 102, 103. Una plancha plana de atrapamiento de agua 107 esta montada en la porcion inferior de cada columna 102, 103. En una realizacion, las columnas 102, 103 son de forma 25 cilfndrica. Sin embargo, las columnas pueden estar configuradas de cualquier forma adecuada para construir una plataforma de turbina eolica. Una torre de turbina eolica 111 esta colocada directamente sobre una columna estabilizante 102. Las dos columnas estabilizantes independientes 103 que no soportan la torre de turbina 111 estan separadas un angulo que puede ser del rango de aproximadamente 40 a 90 grados de la columna de soporte de torre 102. Mientras que la plataforma 105 representada en las ilustraciones incluye tres columnas 102, 103, en otras 30 realizaciones, la plataforma puede incluir cuatro o mas columnas.

Las columnas 102, 103 estan interconectadas con una estructura de tirantes compuesta de vigas principales 115, vigas de arriostrado 116 y vigas transversales 117. Las vigas principales 115 estan conectadas a las partes superiores y a las partes inferiores de las columnas 102, 103 y las vigas de arriostrado 116 que estan conectadas y 35 acopladas entre las vigas principales 115 y las columnas 102, 103. Las vigas transversales estan conectadas entre las vigas principales adyacentes 115. En una realizacion, las vigas principales 115 pueden estar configuradas de tal manera que se crucen con las tres columnas 102, 103 y formen un triangulo equilatero. De forma similar, las vigas de arriostrado horizontales 117 y las vigas principales 115 pueden estar configuradas para formar triangulos equilateros adicionales. En una realizacion, las vigas de arriostrado verticales 116 estan acopladas a las columnas 40 102, 103 aproximadamente en el medio de la altura y acopladas a las vigas principales 115 en puntos que estan a aproximadamente un tercio de la longitud de las vigas principales. Las vigas principales 115, las columnas 102, 103 y las vigas de arriostrado verticales 116 pueden formar triangulos isosceles rectos. En una realizacion, las vigas principales 115, las vigas de arriostrado verticales 116 y las vigas de arriostrado horizontales 117 son preferiblemente estructuras tubulares huecas de secciones transversales circulares o rectangulares. Como 45 alternativa, las vigas principales 115, las vigas de arriostrado verticales 116 y las vigas de arriostrado horizontales 117 tambien pueden ser vigas macizas en I, H o T. En otras realizaciones, las tres columnas 102, 103, las vigas de arriostrado 116 y las vigas de arriostrado horizontales 117 pueden formar cualesquiera otros tipos de configuraciones geometricas adecuadas para lograr una plataforma que exhiba las caracterfsticas deseadas de resistencia, peso, soporte de carga u otras prestaciones.

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Este diseno de una plataforma de turbina eolica flotante descrita en el presente documento proporciona una estructura fuerte y eficiente. La resistencia puede ser atribuida a las estructuras tetraedricas formadas en las esquinas de la plataforma por las columnas, las vigas principales, las vigas de arriostrado verticales y las vigas de arriostrado horizontales. Un analisis de cargas de la estructura muestra que lo mas probable es que cualquier 55 deformacion tenga lugar en las secciones medias de las vigas principales 115 entre los tetraedros adyacentes. Aunque la geometrfa de la estructura es muy eficiente, la resistencia de la estructura tambien se puede aumentar, por ejemplo, aumentando el diametro exterior o los grosores de pared de las vigas principales 115, las vigas de arriostrado verticales 116 y las vigas de arriostrado horizontales 117. Si las vigas principales 115, las vigas de arriostrado verticales 116 y las vigas de arriostrado horizontales 117 son estructuras tubulares, la duracion a la fatiga 60 de la estructura se puede aumentar sustancialmente aumentando el grosor de pared. Por ejemplo, si el grosor de

pared de los tubos es el doble del grosor de pared nominal del tubo, la duracion a la fatiga de la estructura se puede aumentar aproximadamente de 10 a 20 veces la duracion a la fatiga de la estructura de grosor de pared nominal del tubo. El grosor de pared se puede aumentar en una seccion corta cerca de las intersecciones de las vigas principales 115 con las vigas de arriostrado verticales 116 y las vigas de arriostrado horizontales 117.

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En una realizacion, el diametro o la anchura de la base de la torre de turbina 111 se aproxima a, pero es ligeramente menor que, el diametro o la anchura de la columna 102 sobre la que se coloca. Esta uniformidad maximiza la continuidad de la estructura y minimiza las concentraciones de esfuerzos en las zonas crfticas de la estructura de la plataforma 105. Las concentraciones de esfuerzos pueden ser mas altas en la union de la torre de turbina 111 y la 10 columna 102 sobre la que se coloca la torre de turbina 111, donde los momentos de flexion son mas altos debido a momentos inducidos por el viento y donde las vigas principales 115 conectan con las otras columnas estabilizantes 103. En una realizacion, el diametro de las columnas 102, 103 puede ser uniforme para crear una estructura recta, tal como una estructura cilfndrica recta, mientras que la torre 111 puede ser mas grande en la base y ahusarse a un diametro o anchura mas pequenos en la parte superior. Las columnas 102, 103 se pueden construir soldando 15 conjuntamente varias secciones tubulares de diametro uniforme mientras que la torre 111 se puede construir atornillando y/o soldando conjuntamente una serie de secciones ahusadas. Las columnas 102, 103 y la torre 111 se pueden reforzar con estructuras internas tales como planchas, nervios y pestanas internas.

Dado que las columnas 102, 103 solamente proporcionan flotabilidad y estabilidad a la plataforma de turbina eolica 20 flotante, solamente se precisa un mfnimo espacio de cubierta 119 entre las partes superiores de las columnas 103. Se pueden colocar portalones estrechos encima de las vigas principales superiores 115, conectando cada una de las columnas 102, 103. Se pueden usar zonas adicionales en la plataforma 105 para soportar estructuras secundarias, tal como celulas solares auxiliares o soporte de convertidores de energfa de las olas, y para proporcionar acceso alrededor de la torre de turbina eolica 111. En una realizacion, las cubiertas 119 estan colocadas encima de una o 25 mas columnas estabilizantes 102, 103, y la columna estabilizante y las cubiertas 119 estan configuradas de tal manera que las crestas de las olas mas altas esperadas no lleguen o danen el equipo de cubierta o las palas de turbina 101. Se pueden montar escaleras y una estructura de acoplamiento de barcos en cualquiera de las columnas 102, 103. La plataforma 105 se puede fijar al fondo del mar por lfneas de amarre 131-141 montadas en las partes inferiores de las columnas 102, 103.

30

Las palas de turbina 101 son largas y de poca anchura con una relacion de aspecto muy alta. Las palas de turbina 101 estan conectadas en su base a un cubo, un motor y accionadores pueden cambiar el paso de las palas 101. El paso de las palas 101 se puede poner con el fin de optimizar la salida de potencia electrica del generador. Esto se puede llevar a cabo regulando el paso de las palas para mantener una velocidad de rotacion constante en un rango 35 de velocidades del viento. A velocidades mas bajas del viento, el paso de las palas de turbina es inferior de modo que puedan mantener una velocidad rotacional maxima. En contraposicion, a velocidades mas altas del viento, el paso se aumenta para evitar que la rotacion supere la tasa de rotacion optima. Con el fin de detectar la verdadera velocidad del viento, la turbina eolica puede incluir un anemometro que detecte la velocidad del viento y un controlador puede regular el paso de las palas de turbina 101 al angulo de paso apropiado en base a la velocidad 40 detectada del viento. Se pueden obtener sistemas comerciales de control del paso de palas de turbina de LTi REEnergy, Alemania, y Bosch Rexroth, Alemania.

La alineacion exacta de las palas de turbina 101 en una orientacion perpendicular a la direccion del viento da lugar a generacion maxima de potencia electrica. Para facilitar dicha colocacion, la turbina eolica puede incluir un sistema de 45 direccion del viento que incluya, por ejemplo, un sensor de direccion del viento que detecte cualquier desalineacion y un sistema de control de guinada. Se pueden obtener sensores de inclinacion comerciales de Pepper+Fuches, Alemania, y MicroStrain, Inc., Estados Unidos. Si el sensor de direccion del viento detecta una desviacion angular, el controlador puede accionar un motor de guinada que gire la gondola, el cubo y las palas de turbina 101. En una realizacion, las palas de turbina 101 y el cubo estan acoplados a una caja de engranajes que aumenta la velocidad 50 rotacional de las palas de turbina 101 a una velocidad adecuada para generar electricidad. La caja de engranajes aumenta la velocidad rotacional de un eje de accionamiento que esta acoplado a un generador que produce electricidad. En otra realizacion, se usa una turbina de accionamiento directo. No hay caja de engranajes y el eje de accionamiento esta acoplado directamente al generador, que puede estar en la gondola o en la torre.

55 La salida electrica aumenta por lo general con la velocidad del viento. Sin embargo, se precisa de ordinario una velocidad del viento minima de aproximadamente 3 metros por segundo para hacer que las palas de turbina giren. Para un generador de turbina eolica tipico, la salida de potencia seguira aumentando con los aumentos de la velocidad del viento hasta aproximadamente 12 metros por segundo, y en un rango de velocidades del viento 6-12 metros por segundo, se regula el paso de las palas de turbina para optimizar la produccion de energfa electrica. A 60 velocidades del viento superiores a 12 metros por segundo, las palas de turbina de un generador de turbina eolica

tfpico se regulan para controlar la fuerza de elevacion y dejar que la turbina gire a su velocidad optima, manteniendo por lo tanto la salida de potencia maxima. Un generador de turbina de 5 megavatios puede alcanzar una salida de potencia maxima a una velocidad del viento de aproximadamente 12 metros por segundo. A velocidades del viento mas altas de entre aproximadamente 12 y 25 metros por segundo, el generador producira 5 megavatios de energfa 5 electrica, pero las palas de turbina se giran a un angulo de paso mas alto para reducir las cargas de la fuerza del viento en las palas de turbina y mantener la velocidad de rotacion optima. A velocidades del viento superiores a aproximadamente 25 metros por segundo, el sistema de turbina eolica se puede parar y aparcar. Las palas de turbina se regulan para minimizar las fuerzas del viento y tambien se pueden bloquear hasta que la velocidad del viento disminuya para evitar la velocidad excesiva y el dano de la turbina eolica.

10

Aunque la plataforma de turbina eolica flotante se ha ilustrado hasta ahora en una colocacion de torre asimetrica, en otras realizaciones la torre esta situada simetricamente entre las columnas. Con referencia a las Figs. 7 y 8, se ilustra una plataforma de turbina eolica flotante 106 con la torre 111 situada simetricamente entre las columnas 103. La Fig. 7 ilustra una vista en alzado de la plataforma de turbina eolica flotante 106, y la Fig. 8 ilustra una vista 15 superior de la plataforma de turbina eolica flotante 106. En esta realizacion, la torre 111 esta montada sobre una columna de flotabilidad 104. La columna de flotabilidad puede ser una estructura hueca que proporcione parte o toda la fuerza de flotabilidad requerida para soportar el peso de la torre 111, la gondola 125, la pala de turbina 101 y otros componentes del sistema. Dado que la columna de flotabilidad 104 es en su mayor parte hueca y desplaza un volumen de agua grande, es inestable. Con el fin de estabilizar la plataforma de turbina eolica flotante 106, la 20 columna de flotabilidad 104 esta acoplada a tres o mas columnas estabilizantes 103 que incluyen un sistema de lastre para estabilizar la torre 111. La plataforma de turbina eolica flotante 106 puede tener vigas de soporte 108 que se extienden entre las columnas estabilizantes 103 y la columna de flotabilidad 104 asf como vigas de soporte de arriostrado 112 que se extienden entre las columnas estabilizantes 103 y la columna de flotabilidad 104. Otros detalles estructurales de la plataforma de turbina eolica flotante son los mismos que los descritos anteriormente con 25 referencia a la Fig. 6.

Las plataformas de turbina eolica descritas en el presente documento incluyen una o mas planchas horizontales de atrapamiento de agua 107 montadas en las bases de cada una de una o varias columnas de la plataforma. La una o mas planchas de atrapamiento de agua 107 estan colocadas de tal manera que esten sumergidas. Con referencia a 30 la Fig. 9, la funcion de la plancha de atrapamiento de agua 107 es proporcionar masa hidrodinamica anadida y amortiguamiento. La cantidad de agua “arrastrada” por una plancha cuadrada con longitud de lado A que se mueve a lo largo de su direccion normal, es aproximadamente igual a pA3, donde p es la densidad del agua. Una gran cantidad de agua arrastrada tambien conocida como masa hidrodinamica anadida esta asociada por lo tanto con una plancha cuadrada horizontal de dimensiones sustanciales que se mueve verticalmente. Una plancha rectangular con 35 una relacion de aspecto grande arrastrara mucha menos agua con relacion a su area.

La forma y las dimensiones de la plancha de atrapamiento de agua 107 son tales que produzcan un aumento

sustancial de la masa anadida de la plataforma en elevacion y momento de inercia anadido en balanceo y cabeceo.

Dado que el calado de la plataforma es relativamente poco profundo, de ordinario de 100 pies o menos, no se puede 40 despreciar las fuerzas de excitacion de olas en la plancha de atrapamiento de agua. Se deberan realizar calculos hidrodinamicos para determinar la respuesta de la plataforma, teniendo en cuenta el aumento de masa anadida y las fuerzas de excitacion de olas. Se puede usar software comercial de difraccion-radiacion, tal como WAMIT, para calcular las respuestas de flotabilidad de la plataforma. En un ejemplo hipotetico se considero una plataforma de 15.000 toneladas de desplazamiento que soportaba mas de 7.000 toneladas de carga para estos calculos de 45 respuesta. Sin planchas de atrapamiento de agua, el perfodo natural de la plataforma es de alrededor de 12

segundos, que corresponde a una banda de frecuencia con considerable cantidad de energfa durante grandes

tormentas. La respuesta resonante resultante produce un inaceptable movimiento de la plataforma, dando lugar a dano de la estructura de la plataforma. Anadiendo la una o mas planchas de atrapamiento de agua, que, en una realizacion, se extienden radialmente hacia fuera aproximadamente de 20 a 30 pies desde la base de una columna, 50 el perfodo de elevacion natural de la plataforma se puede ampliar de forma significativa a 20 segundos, lo que da lugar a una respuesta de movimiento aceptable.

Por lo tanto, la una o mas planchas de atrapamiento de agua 107 dispuestas en una plataforma descrita en el presente documento pueden proporcionar un aumento sustancial de la masa vertical anadida, minimizando al mismo 55 tiempo el aumento de fuerza de excitacion de olas, dando lugar a una beneficiosa reduccion del movimiento de la plataforma. Dicho efecto estabilizante es especialmente beneficioso para plataformas pequenas en las que no se puede obtener un rendimiento adecuado regulando simplemente el tamano y la separacion de las columnas. La colocacion de la una o mas planchas de atrapamiento de agua 107, tal como la distancia radial de una plancha desde el centro de una columna dada 102, 103, y la configuracion de la una o mas planchas de atrapamiento de 60 agua 107, tal como el area de plancha total, se puede regular para lograr, por ejemplo, un aumento deseado de la

masa vertical anadida y una reduccion o minimizacion del aumento de la fuerza de excitacion de olas.

Debido a su tamano, una plancha de atrapamiento de agua 107 atrae gran carga hidrodinamica incluyendo masa anadida y efectos de radiacion de olas, fuerzas de excitacion de olas y efectos viscosos debidos a desprendimiento 5 de los torbellinos desde los bordes de la plancha 107. La plancha 107 debe ser soportada por elementos estructurales adicionales con el fin de resistir la carga de olas extremas, asf como el dano por fatiga debido al gran numero de ciclos de olas a los que se somete. En una realizacion, refuerzos radiales 179 se extienden desde las columnas 103 hacia los bordes exteriores de la plancha para soportar la plancha 107. Las vigas principales 115 conectadas a las columnas 103 tambien proporcionan soporte estructural a la plancha de atrapamiento de agua 107, 10 asf como rigidez a la estructura general. Los componentes de refuerzo adicionales de la plancha 107 pueden incluir, por ejemplo, viguetas 181 soportadas por refuerzos radiales 179, trancaniles 177 entre las viguetas 181 y riostras de plancha de atrapamiento de agua 121 montadas entre una columna 102 y los refuerzos 179. Estos elementos estructurales soportan los paneles que forman la plancha de atrapamiento de agua 107. Las planchas de atrapamiento descritas en el presente documento se pueden formar de cualquier material adecuado, tal como acero. 15

Con el fin de dimensionar adecuadamente los refuerzos de la plancha de atrapamiento de agua, hay que tener en cuenta adecuadamente los varios efectos hidrodinamicos que tienen lugar en la plancha. Estos constan de lo siguiente: inercia del fluido que rodea la plancha de atrapamiento de agua produciendo una fuerza opuesta a la aceleracion de la plataforma, en particular en la direccion vertical; olas irradiadas generadas por la plataforma 20 cuando se mueve dando lugar a que salga energfa de la plataforma; olas incidentes interactuan con el casco de la plataforma produciendo fuerzas; y efectos viscosos, debidos predominantemente al desprendimiento de los torbellinos por los bordes de la plancha dando lugar tambien a transferencia de energfa desde la plataforma al agua. Todas las fuerzas, a excepcion de las fuerzas viscosas, se pueden modelar en base a la teorfa de la difraccion- radiacion que desprecia la viscosidad del fluido, y requieren una solucion numerica de la ecuacion de Laplace. Los 25 efectos viscosos se determinan a partir de un modelo empfrico desarrollado con resultados de experimentos de laboratorio a pequena escala. Las fuerzas hidrodinamicas pueden ser convertidas a un campo de presion en la porcion sumergida de la plataforma, incluyendo la plancha de atrapamiento de agua, y entonces se puede ejecutar un modelo estructural de elementos finitos para determinar esfuerzos en todos elementos estructurales incluyendo los refuerzos y el recubrimiento. Los modelos de elementos finitos requieren la discretizacion del casco en pequenos 30 elementos en los que se puede aplicar la teorfa de la viga y/o la plancha. Se puede obtener una solucion numerica proporcionando niveles de esfuerzo en el casco. Entonces se pueden confirmar las dimensiones apropiadas del casco, incluyendo la plancha de atrapamiento de agua. Se describe informacion adicional acerca de las planchas de atrapamiento de agua en las Patentes de Estados Unidos N.° 7.086.809 y 7.281.881 que se incorporan ambas por la presente en su totalidad por referencia.

35

Con referencia a la Fig. 10 se representa una vista superior de la plataforma de turbina eolica flotante 105. Con el fin de mantener la plataforma de turbina eolica flotante dentro de una posicion deseada, la plataforma 105 se puede anclar al fondo del mar usando lfneas de amarre convencionales. Por ejemplo, en una realizacion, la plataforma de turbina eolica flotante esta fijada al fondo del mar con un sistema de amarre asimetrico. En la Fig. 10 se ilustran seis 40 lfneas de amarre 131-141. Cuatro lfneas de amarre 131-137 estan conectadas a la columna 102 que lleva la turbina eolica 125, y lfneas de amarre singulares 139-141 estan conectadas a cada una de las otras columnas 103. La separacion angular de las lfneas de amarre 131-141 es aproximadamente 60 grados entre cada lfnea adyacente. Las lfneas 131-141 convergen hacia un punto situado en el centro de la columna 102 que soporta la turbina eolica 125. El viento tambien producira tension en las lfneas de amarre a barlovento conectadas a las columnas a 45 barlovento de manera que sea mayor que la tension en las lfneas restantes.

Con referencia a la Fig. 11 se representa una vista superior de la plataforma de turbina eolica flotante 105 que tiene una configuracion de amarra alternativa. En esta realizacion, se usan cuatro lfneas de amarre 151-157 para fijar la plataforma en posicion. Dos lfneas 151, 153 estan acopladas a la columna 102 que soporta la torre 111, y los 50 amarres 155, 157 estan acoplados a una de las otras columnas 103. En esta realizacion, las lfneas de amarre 151157 estan separadas una de otra un angulo de aproximadamente 90 grados.

Con referencia a la Fig. 12, se representa una vista en alzado y una realizacion de una plataforma de turbina eolica flotante 105 como se describe en el presente documento. En la configuracion mostrada en la Fig. 12, cada lfnea de 55 amarre 131-141 esta inclinada hacia abajo y hacia fuera de la plataforma de turbina eolica flotante 105 al fondo del mar y fijada y tensada individualmente. Las lfneas de amarre 131-141 se pueden tensar de modo que la flotabilidad de las columnas 102, 103 proporcione una tension igual en cada una de las lfneas 131-141 cuando no haya viento. Cuando el viento sople contra la torre 111 y las palas de turbina 101, las fuerzas de la carga del viento seran transferidas a las lfneas de amarre 131-141 y las lfneas a barlovento que sujetan la estructura contra el viento 60 estaran bajo mayor tension que las lfneas a favor del viento. Las lfneas 131-141 se pueden tensar de modo que las

lfneas de amarre no descansen en el fondo del mar en ningun momento y de modo que se extiendan en un recorrido sustancialmente recto. En una configuracion aiternativa, las ifneas de amarre se pueden disponer en una configuracion asimetrica similar alrededor de la plataforma, pero apretarse solamente a una fuerza de tension semitensa especffica de modo que las lfneas se extiendan en un recorrido curvado al fondo del mar. Con un sistema 5 de tension semitensa, las lfneas de amarre no descansan en el fondo del mar en su posicion de equilibrio estatico sin viento, olas o corriente.

En otra realizacion, ilustrada en la Fig. 13, la estructura 105 se puede fijar en posicion con un sistema de amarre de catenaria con lfneas de cadena 402 colocadas en el fondo del mar. Las lfneas de amarre pueden incluir cualquier 10 material adecuado, tal como, por ejemplo, cadena de metal, hilo metalico, poliester o sus combinaciones. En este ejemplo, anclajes de arrastre embebidos de gran potencia de sujecion 401 estan colocados en el fondo del mar. Los anclajes 401 estan montados en secciones de cadena pesada 402 tendida en el fondo del mar. La orientacion horizontal de la cadena 402 ayuda a mantener los anclajes 401 fijados dentro del fondo del mar. La cadena 402 esta conectada a una lfnea de poliester larga 403 que proporciona la mayor parte de la longitud del amarre. La lfnea de 15 poliester 403 proporciona un estiramiento adecuado a la lfnea de amarre para evitar que los picos de tension alta sean transmitidos desde la plataforma 105 al anclaje 401. La lfnea de poliester 403 esta acoplada a otro tramo de cadena 405 que esta montado en la plataforma 105. La lfnea de poliester 403 permanece suspendida en el agua y nunca entra en contacto con el fondo del mar despues de la instalacion. Se pueden colocar lastres de aglomerado 404 en la union entre la cadena 405 y la lfnea de poliester 403 una curva mas pronunciada en el amarre para reducir 20 adicionalmente los picos de tension y asegurar que la lfnea 403 tire horizontalmente del anclaje 401. Los lastres de aglomerado 404 suelen estar compuestos por materiales densos, tal como acero y hormigon, y se montan en las partes inferiores de las cadenas superiores 405. El peso del lastre de aglomerado 404 en agua es significativamente mayor que el peso de la cadena 405 en la que esta montado.

25 Las cadenas 405 pueden pasar a traves de las columnas 102, 103 a dispositivos tensores 407 que permiten regular individualmente las tensiones de la lfnea de amarre. Los dispositivos tensores 407 pueden ser, por ejemplo, gatos de polea de cadenas, molinetes, chigres u otros dispositivos tensores que se monten encima, a lo largo o dentro de las columnas 102, 103. Con el fin de evitar el dano por desgaste, se pueden colocar gufas o zapatas de curvado 406 en las bases de las columnas 102, 103 que permitan el paso de las lfneas de amarre a traves de las planchas de 30 atrapamiento de agua 107. Despues de establecer la tension adecuadamente, las lfneas de amarre se pueden bloquear.

La turbina eolica esta disenada tfpicamente para operar en un rango normal de velocidades y direcciones del viento. El viento que sople contra las palas de turbina 101 y la torre 111 creara una fuerza de resistencia que tendera a 35 hacer que la plataforma de turbina eolica flotante 105 se incline alejandose de la direccion del viento. Si el viento entra por entre las columnas 102 sobre la columna 103, en la direccion representada en la Fig. 15, el par producido por las palas de turbina 101 y la torre 111 tendera a empujar la columna a favor del viento 102 al agua y a elevar las columnas contra el viento 103 sacandolas del agua. Dado que el viento no siempre sopla en la misma direccion, como ya se ha descrito en el presente documento, la turbina eolica puede estar equipada con un mecanismo de 40 guinada que permita a la gondola 125, el cubo y las palas 101 girar alrededor de la parte superior de la torre 111 a alineacion con el viento. Sin embargo, cuando cambie la direccion del viento, tambien cambiara la direccion el que se incline la torre 111. La lfnea horizontal 161 en la Fig. 12 en las columnas 102, 103 indica la lfnea de agua de flotacion deseada. Cuando la velocidad y la direccion del viento cambian, la turbina eolica puede utilizar un sistema de lastre activo interno para contrarrestar las fuerzas y los momentos inducidos por el viento y mantener la estructura 45 105 en la lfnea de agua de flotacion disenada 161 en todas las condiciones operativas constantes.

Por lo tanto, una plataforma de turbina eolica como se describe en el presente documento puede incluir un sistema de lastre activo interno. Un ejemplo de dicho sistema se describe e ilustra con referencia a la Fig. 14. En dicha realizacion, las columnas 102, 103 son huecas y alojan un sistema de lastre activo 201 que transfiere agua entre los 50 depositos dentro de las columnas 102, 103 para mantener la plataforma 105 en una alineacion vertical para optima eficiencia de conversion de energfa. Por ejemplo, cuando el viento sopla hacia la columna de torre 102, un sensor 127 puede detectar la rotacion de la turbina eolica. El sensor 127 esta acoplado a un controlador 123 que controla las bombas 221 para quitar agua de la columna de torre 102 con el fin de aumentar la flotabilidad y anadir agua a las otras columnas 103 para aumentar su peso. En una realizacion, puede haber multiples bombas en cada columna 55 que controlen un recorrido de agua independiente a las otras columnas. Se pueden obtener bombas de agua de flujo axial industriales en Huyundai, Corea del Sur, y Glynwed AS, Dinamarca.

El controlador tambien puede ajustar los volumenes de agua en las columnas 103 que no soportan la torre de turbina 111 para regular el angulo lado a lado de la turbina eolica. En una realizacion, las columnas tienen sensores 225 que 60 detectan el volumen de agua, representado en la Fig. 14 por las diferentes profundidades del agua 203 en cada una

de las columnas 102, 103. El movimiento activo del lastre de agua entre las columnas 102, 103 compensa las fuerzas del viento inducidas para mantener la plataforma nivelada. Dado que hay que bombear una cantidad sustancial de agua entre las columnas 102, 103, el tiempo de respuesta del sistema de lastre activo interno puede ser entre aproximadamente 15 y 30 minutos. Dado que el tiempo de respuesta puede ser bastante lento, el sistema 5 de lastre activo no se disenara tfpicamente para eliminar los rapidos movimientos dinamicos de la estructura 105 debidos a las olas y otras fuerzas de accion rapida. Sin embargo, la plataforma esta disenada para resistir estas fuerzas sin el beneficio del sistema de lastre. El sistema de lastre activo esta disenado para mantener horizontal la posicion media de la plataforma y maximizar la produccion de energfa manteniendo vertical la turbina todo lo posible.

10 En una realizacion, el sistema de lastre activo puede ser un sistema en bucle cerrado configurado para evitar la posible inundacion y el hundimiento de la plataforma de turbina eolica flotante 105 aislando completamente el agua en el sistema de lastre del agua del mar circundante. El sistema de lastre activo mueve el agua contenida entre las columnas 102, 103 por bombas de agua electricas 221 que hacen que el agua fluya a traves de las vigas principales 115 montadas entre cada una de las columnas 102, 103. En tal realizacion, el agua del mar circundante nunca 15 puede entrar en el sistema de lastre activo. El agua del sistema de lastre activo puede ser agua dulce anadida en el muelle antes del arrastre, o usando un barco de suministro, para mitigar los problemas de corrosion y otros relacionados con el agua del mar.

En una realizacion, el sensor de alineacion 127 incluye giroscopios montados a lo largo del eje X y el eje Y. Los 20 giroscopios envfan una senal que representa la tasa de rotacion angular que puede ser en unidades de grados por segundo. Una integracion de la tasa de rotacion angular producira una posicion angular. Por lo tanto, los giroscopios en el sensor de alineacion 127 pueden ser usados para medir la variacion de la alineacion de la plataforma y la torre. El giroscopio de eje X esta en el plano horizontal y se puede alinear con la lfnea central de la plataforma de turbina eolica flotante. El acelerometro de eje Y tambien esta en el plano horizontal, pero perpendicular al giroscopio de eje 25 X. El angulo de asiento 0 es el angulo a la estructura alrededor del eje Y y el angulo de inclinadon 9 es el angulo de la estructura alrededor del eje X. Cuando la estructura este perfectamente alineada, el giroscopio de eje X e Y no detectara ninguna aceleracion. Sin embargo, si la estructura se inclina en cualquier direccion, el giroscopio de eje X detectara rotacion de asiento y el giroscopio de eje Y detectara la rotacion de inclinacion. En base a esta informacion, el angulo de rotacion puede ser calculado usando ecuaciones matematicas conocidas.

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Con referencia a las Figs. 15-17, se ilustra un ejemplo de como puede reaccionar el sistema de lastre activo a variaciones de la velocidad del viento. En base a las senales del sensor de alineacion, el controlador de lastre puede controlar las bombas para regular el volumen de agua 191 dentro de cada una de las columnas 102, 103 para corregir la desviacion angular de la alineacion vertical. Cuando la plataforma 105 este dentro del angulo horizontal 35 aceptable, el sistema de lastre dejara de mover agua entre las columnas 102, 103.

En la Fig. 15, la plataforma de turbina eolica flotante 105 se ilustra en una alineacion vertical con el viento soplando sobre la lfnea central de la plataforma 105. El volumen de agua 191 dentro de los cilindros 102, 103 se ha regulado adecuadamente para el viento, la velocidad actual del viento y direccion del viento. En la Fig. 16, la velocidad del 40 viento ha aumentado y la mayor fuerza del viento ha hecho que la plataforma de turbina eolica flotante 105 gire en cabeceo. El sensor de alineacion detecta la rotacion de asiento, y el controlador acciona las bombas para mover agua de la columna de soporte de torre 102 a las otras columnas 103. En la Fig. 17, la plataforma de turbina eolica flotante 105 ha vuelto a una alineacion horizontal para compensar la fuerza inducida por la mayor velocidad del viento. Dado que hay menos volumen de agua 191 en la columna de soporte de torre 102, hay mas flotabilidad en el 45 extremo de torre de la plataforma 105. A la inversa, el mayor volumen de agua 191 en las otras columnas 103 facilita mas el giro de la plataforma 105 en asiento a una alineacion vertical.

El sistema de lastre activo tambien regulara el agua en las columnas 102, 103 cuando el viento haya cambiado. Con referencia a las Figs. 18-20, la plataforma de turbina eolica flotante 105 se ilustra con el viento soplando con un 50 cambio de 90 grados de la direccion del viento en la lfnea central de la plataforma, entrando el viento por el lado izquierdo de la plataforma 105. El sistema de lastre activo ha movido agua de la columna deposito derecha 191 a la columna deposito izquierda 191 y la plataforma 105 es sustancialmente horizontal. Con referencia a la Fig. 19, la velocidad del viento ha disminuido y la plataforma 105 ha cambiado en su angulo de inclinacion. El sensor de alineacion detecta el angulo de inclinacion de la plataforma 105 y el controlador ordena a las bombas 221 que 55 muevan agua de la columna deposito izquierda 191 a la columna deposito derecha 191. Con referencia a la Fig. 20, el sistema de lastre activo ha movido agua de la columna deposito izquierda 191 para aumentar la flotabilidad y anadido mas agua a la columna deposito derecha 191 para aumentar el peso de la columna. La plataforma 105 esta de nuevo horizontal y las bombas han parado hasta que el sensor de alineacion detecte otro cambio en la alineacion de la plataforma.

60

Las plataformas de turbina eolica flotantes descritas en el presente documento tienen diferentes modos de operacion basados en las condiciones ambientales. La plataforma puede estar permanentemente amarrada usando un sistema de fijacion hecho de un gato de polea de cadenas, secciones de cadena e hilo metalico, y un anclaje. En tal realizacion, la plataforma de turbina eolica flotante no se movera ni desconectara de los amarres en caso de 5 condiciones meteorologicas extremas. La finalidad principal de la plataforma de turbina eolica flotante es generar electricidad, por lo tanto, puede estar disenada para maximizar la cantidad de tiempo que la turbina este operativa.

Dado que las turbinas existentes dejan de operar a una velocidad del viento de 25 m/s, es deseable que los movimientos inducidos por las olas tfpicos de velocidades mas altas del viento no interfieran con este lfmite 10 operativo. Es decir, con referencia a la Fig. 6, cuando la estructura se mueve debido a las fuerzas de las olas, la torre 111 gira en asiento, lo que hace que la parte superior de la torre 111 se mueva horizontalmente y produce variaciones en el viento aparente contra las palas de turbina. Si la estructura 105 gira al viento, la parte superior de la torre 111 detectara una velocidad mas rapida del viento y, a la inversa, si la estructura 105 gira alejandose del viento, la parte superior de la torre 111 detectara una velocidad menor del viento. La plataforma de turbina eolica 15 descrita en el presente documento reduce el movimiento de balanceo utilizando planchas de atrapamiento de agua 107 fijadas a las partes inferiores de las columnas 102, 103, que resisten el movimiento vertical y amortiguan los movimientos de balanceo y cabeceo de la plataforma 105.

Por lo general, hay tres regfmenes de pala de turbina separados para la turbina eolica delineados por la velocidad 20 del viento. En el primer regimen a velocidades del viento inferiores a 12 metros por segundo, las palas son optimizadas para maximizar la produccion de electricidad. En el segundo regimen a velocidades del viento de entre 12 y 25 metros por segundo, las palas se giran activamente (en cabeceo) para reducir la carga en las palas y mantener una velocidad rotacional optima constante. En el tercer regimen a velocidades del viento de mas de 25 metros por segundo, toda la turbina eolica se bloquea, en un modo de "supervivencia". En las condiciones de 25 bloqueo, las palas de turbina se pueden parar completamente y el angulo de pala se cambia a una condicion de minima resistencia al arrastre con relacion al viento. Dado que la velocidad y la direccion del viento pueden cambiar muy rapidamente, el tercer regimen puede tener lugar muy rapidamente. Por lo tanto, la turbina eolica debe ser capaz de detectar rapida y exactamente las variaciones del viento y de responder a ellas.

30 Ademas de los procedimientos de parada con fuerte viento, otras condiciones pueden activar una parada de emergencia (ESD) destinada a conservar la plataforma de turbina eolica flotante y a minimizar la perdida de equipo. Dado que la plataforma no esta atendida por lo general, ambos procedimientos de parada automatizado y remoto deben tener lugar in situ. Diversas condiciones de fallo del sistema o de error activaran la ESD. Por ejemplo, un fallo del sistema de lastre activo puede ser detectado por una inclinacion media grande y/o por angulos de asiento que no 35 disminuyen y/o un requisito de potencia anormal de las bombas. Otro fallo del sistema puede ser producido por una fuga de agua en una columna. Este fallo puede ser detectado por una inclinacion o asiento de la plataforma hacia la columna con fuga, que no puede ser compensado por el funcionamiento del sistema de lastre activo. El sistema tambien se debera parar si las palas de turbina se someten a esfuerzos superiores a un nivel umbral. Este fallo puede ser detectado por extensimetros montados en las palas. Otro fallo es la incapacidad de la gondola de girar las 40 palas de turbina al viento. Esto puede ser indicado por una discrepancia entre la direccion medida del viento y el rumbo de la gondola. El sistema tambien se puede parar cuando haya fallos de potencia o una perdida de comunicacion entre la plataforma de turbina eolica flotante y el operador remoto.

Las plataformas de turbina eolica descritas en el presente documento estan disenadas para ser fabricadas, 45 instaladas y puestas en funcionamiento/cierre de forma economica. Por ejemplo, con el fin de minimizar los costes de construccion, la estructura puede ser disenada para minimizar la soldadura en el astillero de montaje proporcionando grandes secciones cilindricas premontadas de las columnas, que se pueden fabricar eficientemente en un taller usando maquinas de soldar automaticas. La fabricacion se puede completar cerca de una via de agua que sea suficientemente profunda para poder arrastrar la plataforma de turbina eolica flotante. La torre, la gondola y 50 la turbina se pueden instalar en un muelle en una instalacion que tenga una grua grande. Instalando todos los componentes en muelle, hay menos coste y menos riesgo de dano en comparacion con la colocacion de la torre y la turbina sobre una plataforma flotante en aguas abiertas.

Las Figs. 21-23 ilustran un procedimiento para arrastrar la plataforma de turbina eolica flotante 105 al lugar de 55 instalacion desde el lugar de fabricacion. Con referencia a la Fig. 21, la torre 111, la gondola 125 y las palas de turbina 101 se montan completamente con la plataforma 105 en un muelle durante la fabricacion, y una vez terminada, la plataforma 105 es arrastrada al lugar de instalacion con un remolcador. Dado que la mayor parte de los astilleros tienen un canal de agua bastante poco profundo, el lastre de agua se puede quitar de las columnas 102, 103 de modo que la plataforma 105 asuma un calado de transito mfnimo. La plataforma de turbina eolica flotante 105 60 es estable en su calado de transito. Dado que hay mas peso soportado por la columna de torre 102, este lado de la

plataforma 105 tendra normalmente un calado mas profundo, lo que puede ser problematico si el canal de agua del lugar de montaje es poco profundo.

Con referencia a la Fig. 22, cuando sea necesario, con el fin de corregir el calado mas profundo de la columna de 5 torre 102, se puede montar un modulo de flotabilidad temporal 291 en la columna de torre 102, de modo que cada una de las columnas 102, 103 tenga el mismo calado mfnimo. En otras realizaciones, se puede montar modulos de flotabilidad temporales en las otras columnas 103 para reducir mas el calado si hay que flotar la plataforma 105 a traves de un canal poco profundo.

10 Con referencia a la Fig. 23, una vez que la plataforma 105 esta en aguas mas profundas, el modulo de flotabilidad ya no es necesario y se puede quitar. Las columnas se lastran entonces con agua hasta un calado uniforme deseado, tal como, por ejemplo, un calado de aproximadamente 50 pies (15 m). Aunque el calado mas profundo aumentara la resistencia hidrodinamica al arrastre, la plataforma 105 es mucho mas estable con el lastre de agua.

15 La ruta de transito desde el lugar de fabricacion al lugar de instalacion debera ser lo mas corta posible. Por lo tanto, la posicion del lugar de fabricacion puede ser especffica del proyecto. Esto es especialmente importante cuando se este construyendo un gran parque eolico en alta mar incluyendo multiples unidades de turbina eolica flotantes y cada casco tenga que ser arrastrado una larga distancia al lugar del parque eolico. La seleccion de un buque de instalacion adecuado tambien es fundamental para la economfa del proyecto de parque eolico. El buque usado para 20 arrastrar la turbina eolica tambien debera ser capaz de realizar la instalacion del amarre y operaciones de mantenimiento.

El montaje en muelle tiene muchas ventajas sobre los sistemas que requieren el montaje en el lugar de instalacion. Mas especfficamente, los cimientos contra el viento fijos en alta mar que se montan directamente en el fondo del mar 25 requieren que la estructura de turbina sea instalada y mantenida en el lugar de instalacion en alta mar, lo que puede ser diffcil y costoso. Dado que es muy costosa de desmontar, sustancialmente todas las reparaciones deben ser efectuadas en el lugar de instalacion en alta mar. En contraposicion, la configuracion de la plataforma flotante solamente requiere desplegar y conectar las lfneas de amarre a la plataforma 105. En el caso de un fallo inesperado de la turbina eolica, la secuencia de instalacion se puede invertir, y la plataforma 105 puede ser arrastrada de nuevo 30 a puerto para repararla.

La plataforma de turbina eolica flotante tambien simplifica la fase de puesta en servicio en alta mar. El sistema de amarre tiene que estar colocado previamente y preparado para conexion cuando la plataforma de turbina eolica flotante sea arrastrada al lugar. La turbina eolica puede ser amarrada por un buque de amarre. Los procedimientos 35 de amarre pueden incluir la recuperacion de los cables portadores montados en las lfneas de amarre de la plataforma y tirar de la seccion de cadena de la lfnea de amarre. La conexion de la cadena a la seccion de hilo metalico de la lfnea se puede hacer encima del agua. La tension de las lfneas de amarre se puede hacer desde la plataforma con gatos de polea de cadenas. Dado que la turbina ya esta instalada, el procedimiento implicado en poner en marcha la turbina eolica tambien es mucho mas simple y menos caro que una turbina eolica que tenga que 40 montarse in situ.

Dado que la plataforma de turbina eolica flotante es una estructura dinamicamente movil, es importante minimizar las fuerzas de carga aplicadas a los cables de potencia que conectan los generadores electricos a la estacion de potencia. Una vez que la plataforma de turbina eolica flotante este amarrada adecuadamente, el cable de potencia 45 previamente instalado en la costa puede ser conectado a la plataforma de turbina eolica flotante. Con referencia a la Fig. 13, en una realizacion, un cable de potencia 501 esta acoplado al cuadro de conmutacion electrico en la plataforma 105. El cable se extiende a lo largo de la columna 102 en un alojamiento protector y sale cerca de la parte inferior de la columna 102. El mecanismo de conmutacion tambien puede ser movido desde la torre 111 a la cubierta 119. En este caso, el cable de potencia bajara por la columna 103. El cable submarino 501 tiene que ser 50 estable y estar protegido con cubierta tal como una envuelta y/o zanja para evitar el dano. Mas bien que llevar el cable 501 directamente al fondo del mar, el cable 501 puede estar rodeado por una pluralidad de mecanismos de flotabilidad 505 en una porcion del cable 501 adyacente y debajo de la porcion mas baja de la plataforma 105. Esta porcion del cable debera estar a suficiente profundidad en el agua para evitar cualquier contacto potencial con barcos que naveguen por la zona. Aunque la plataforma 105 esta fijada con lfneas de amarre, puede no estar 55 absolutamente fija en posicion. La plataforma se puede mover en respuesta a varias fuerzas externas, incluyendo fuertes vientos, fuerte corriente y subidas/bajadas de las mareas. Los mecanismos intermedios de flotabilidad en olas 505 permiten que el cable 501 y la plataforma 105 se muevan sin dano del cable 501. El cable 501 se extiende desde los mecanismos intermedios de flotabilidad en olas 505 al fondo del mar y puede estar enterrado en el fondo del mar o se puede colocar una(s) envuelta(s) protectora(s) alrededor del cable 501.

60

En una realizacion se puede disponer una pluralidad de plataformas de turbina eolica flotantes en serie. Con referencia a la Fig. 24, se ilustra una disposicion ejemplar de plataformas de turbina eolica flotantes asimetricas 105 en un "parque eolico". Dado que la velocidad del viento se reduce y hace turbulenta cuando fluye a traves de una turbina eolica, en una realizacion, las turbinas eolicas estan separadas un radio 355 de aproximadamente 10 5 diametros del rotor de turbina eolica o mas y dispuestas en multiples lfneas decaladas 329, 331, 333 que son perpendiculares a la direccion mas frecuente del viento 335. En la realizacion ilustrada, las turbinas eolicas 105 estan igualmente separadas de seis turbinas eolicas adyacentes 105 10 diametros de turbina. A causa de la configuracion decalada, el viento que sople entre dos plataformas de turbina eolica flotantes 105 en la primera fila 329 tendra un recorrido libre a las plataformas de turbina eolica flotantes 105 en la segunda fila 331. Este recorrido 10 del viento estara libre, aunque la direccion del viento cambie hasta 30 grados alejandose de la direccion preferida. La plataforma de turbina eolica flotante 105 en la tercera fila 333 puede estar en lfnea con las plataformas de turbina eolica flotantes 105 de la primera fila 329, sin embargo, dado que hay una separacion de aproximadamente 17 diametros del rotor de turbina, la perdida de potencia debida a turbulencia del viento ascendente es despreciable. Aunque la direccion del viento se desplace a un angulo que alinee las plataformas de turbina eolica flotantes 15 adyacentes 105, una separacion de 10 diametros de rotor solamente tendra un efecto mfnimo en la salida de potencia.

Con el fin de minimizar los cables de potencia electrica usados por las plataformas de turbina eolica flotantes 105, un primer cable 341 acopla las plataformas de turbina eolica flotantes 105 en la primera fila 329, un segundo cable 343 20 acopla las plataformas de turbina eolica flotantes 105 en la segunda fila 331 y un tercer cable 345 acopla las plataformas de turbina eolica flotantes 105 en la tercera fila. Los tres cables 341, 343, 345 se conectan entonces a un cuarto cable 347 que transfiere toda la potencia electrica a una estacion de potencia 351, que distribuye la potencia electrica segun sea necesario. En una realizacion, una de las plataformas 349 puede ser usada como una unidad de distribucion de potencia y ser el puesto de la tripulacion y mantenimiento. Esto puede proporcionar una 25 zona protegida segura donde los operarios puedan vivir temporalmente y estar protegidos contra las severas condiciones medioambientales.

En otra realizacion, los cables individuales procedentes de cada turbina estan acoplados a una caja de union en el fondo del mar. Puede haber un cierto numero de conexiones por caja de union. Los cables mas grandes de todas las 30 cajas de conexion estan acoplados a un cubo principal, que esta conectado a la costa usando una sola lfnea de potencia. Se pueden anadir cables redundantes en caso de fallo a la infraestructura de la red de potencia.

En algunas realizaciones especfficas, una diferencia entre las plataformas de turbina eolica descritas en el presente documento y las conocidas en la tecnica es la configuracion asimetrica de la torre de turbina que esta montada 35 directamente sobre una de las columnas. Esta configuracion mantiene la mayor parte de la masa de la turbina eolica en los bordes exteriores de la estructura mas bien que en el centro de la estructura. Por ejemplo, la estructura de turbina eolica "Force Technology WindSea" ilustrada en la Fig. 4, tiene tres torres y palas de turbina que estan montadas en un cilindro diferente. Como se ha explicado anteriormente, es bien conocido que la eficiencia de la turbina eolica se reduce cuando hay turbulencia producida por otras palas de turbina poco espaciadas. La 40 turbulencia y el flujo de aire no uniforme tambien pueden inducir vibracion en el sistema de turbina eolica, lo que puede evitar la operacion normal de las turbinas eolicas. La plataforma de turbina eolica asimetrica descrita en el presente documento evita estos problemas utilizando una configuracion torre unica y palas de turbina. Otro sistema de turbina eolica flotante de la tecnica anterior es el "Tri-Floater", ilustrado en la Fig. 5, que ilustra una torre montada en el centro de tres columnas. Con el fin de soportar este peso, se precisa una cantidad sustancial de material en el 45 centro de la estructura. Esto aumenta el tiempo de fabricacion, el coste y el material requerido para producir este diseno de plataforma de turbina eolica flotante y aumenta el peso en el centro de la estructura. Colocando gran parte de la masa en el centro mas bien que en los bordes exteriores, se precisa menos fuerza inercial para hacer que la plataforma de turbina eolica flotante se balancee. En contraposicion, la plataforma de turbina eolica flotante a simetrica descrita en el presente documento simplifica la construccion montando todos los componentes de turbina 50 eolica sobre una de las columnas de modo que no se precisen estructuras de soporte adicionales. Ademas, moviendo la masa hacia fuera en tal realizacion, se mejora la estabilidad inercial.

Una sola torre montada sobre una de las columnas en las plataformas de turbina eolica descritas en el presente documento da lugar a carga asimetrica de la plataforma, puesto que la contribucion de fuerza dominante, que en la 55 mayorfa de las condiciones procedera de la turbina eolica, es aplicada a la columna correspondiente, en contraposicion a cerca del centro de masa de la plataforma. Un sistema de amarre asimetrico puede ser usado con estas plataformas de carga asimetrica, donde el numero de lfneas de amarre conectadas a la columna con la torre es sustancialmente mayor que el numero de lfneas conectadas a las otras columnas.

60 A medida que ha mejorado la tecnologfa de las turbinas eolicas, el tamano de la turbina eolica ha aumentado. En

una realizacion, una plataforma de turbina eolica como se describe en el presente documento esta destinada a soportar un rotor de turbina eolica de 400 pies de diametro que mueve un generador electrico de 5 megavatios. Los pesos estimados de los componentes para dicha turbina eolica se exponen a continuacion en la tabla 1.

5 TABLA 1

Componente: Masa en toneladas cortas Masa en toneladas metricas

Rotor: 120 130

Gondola: 250 280

Torre: 380 420

Columnas: 2500 2800

Agua de lastre: 4000 4500

Los tamanos estimados de los componentes de una plataforma de turbina eolica que soporta un generador electrico de 5 megavatios se exponen a continuacion en la Tabla 2. En otras realizaciones, los pesos y los tamanos de los componentes de la plataforma de turbina eolica flotante pueden ser sustancialmente diferentes de los valores 10 indicados en las Tablas 1 y 2.

TABLA 2

Componente: Dimension en pies Dimension en metros

Diametro de la torre: 26.25 8

Altura de la torre: 300 91

Diametro del rotor: 400 126

Espacio entre la columna y la pala de turbina: 16.4 5

Distancia entre centros de columna: 200 61

Anchura de la plancha de atrapamiento de agua: 70 21

Diametro de la columna: 30 9

Altura de la columna: 100 30

Profundidad de calado debajo de la lfnea de agua en instalacion: 65 20

Profundidad de calado debajo de la lfnea de agua del muelle: 20 6

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un sistema de control de lastre para una plataforma de turbina eolica flotante (105) que tiene una pluralidad de columnas estabilizadoras (102, 103), teniendo cada columna estabilizadora un volumen interno para

5 contener un lastre (191), y una torre (111) con un rotor de turbina unido, estando la torre montada en alineacion vertical sobre una de las columnas, estando el sistema de control de lastre caracterizado por:

un sensor (127) que esta configurado para detectar una rotacion de la torre; y

un controlador (123), acoplado al sensor, que esta configurado para dirigir una transferencia del lastre de un 10 volumen interno de una de las columnas a un volumen interno de al menos una de las otras columnas, tras detectar el sensor la rotacion de la torre.
2. El sistema de control de lastre de la reivindicacion 1, donde el sistema de control de lastre es un sistema en bucle cerrado.

15
3. El sistema de control de lastre de la reivindicacion 1, donde el sensor incluye una pluralidad de giroscopios.
4. El sistema de control de lastre de la reivindicacion 3, donde el giroscopio incluye

20

un giroscopio de eje x montado en la direccion del eje x, estando configurado el giroscopio de eje x para detectar una rotacion de asiento (cabeceo), y

un giroscopio de eje y montado en la direccion del eje y, estando configurado el giroscopio de eje y para detectar una rotacion de inclinacion (balanceo).

25
5. El sistema de control de lastre de la reivindicacion 4, donde

los giroscopios estan configurados para emitir una senal que representa una velocidad angular de rotacion, y el controlador esta configurado para convertir la velocidad angular de rotacion en una posicion angular de la torre.

30
6. El sistema de control de lastre de la reivindicacion 1, donde el sensor incluye una pluralidad de acelerometros.
7. Un procedimiento para ajustar una alineacion vertical de una plataforma de turbina eolica flotante

35 (105) que tiene una pluralidad de columnas estabilizadoras (102, 103), teniendo cada columna estabilizadora un

volumen interno para contener un lastre (191), y una torre (111) con un rotor de turbina unido, estando la torre

montada en alineacion vertical sobre una de las columnas, estando el metodo caracterizado por:

detectar, con un sensor (127), una rotacion de la torre; y

40 transferir el lastre de un volumen interno de una de las columnas a un volumen interno de al menos una de las otras columnas, en el momento de la deteccion.
8. El procedimiento de la reivindicacion 7, donde el lastre esta en un sistema de bucle cerrado.

45 9. El procedimiento de la reivindicacion 7, donde la deteccion de la rotacion incluye

detectar una rotacion de asiento (cabeceo), y detectar una rotacion de inclinacion (balanceo).